DE3200444C2 - - Google Patents

Description

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Antrieb für eine Teleskopantenne mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Ein solcher Antrieb ist aus der DE-PS 8 81 965 bekannt. Der bekannte Antrieb besitzt zum Aus- und Einfahren im Teleskopinnern ein flaches Stahlband, welches auf seiner ganzen Länge Löcher trägt, in welche Zähne eines angetriebenen Zahnrades eingreifen. Erwähnt sind in der DE-PS 8 81 965 alternativ ferner als Organ zum Ein- und Ausschieben eine im Teleskopinnern laufende Schraubenfeder, welche durch eine mit ihren Gewindegängen in die Gewindegänge der Schraubenfeder eingreifende angetriebene Mutter vor bzw. zurück bewegt wird, und nicht näher spezi­ fizierte, allgemein als Schiebezunge bezeichnete Organe, welche außer aus Stahl auch aus Kunststoff oder aus sonstigem Werkstoff ausgeführt sein können und welche mit einem Treibrad zwangsläufig ineinander­ greifen oder in einem Reibungsschluß stehen sollen.

Die Anforderungen an den Antrieb von Teleskopan­ tennen für Kraftfahrzeuge sind wesentlich dadurch bestimmt, daß Schubkräfte bis zu etwa 100 N aufge­ bracht und übertragen werden müssen. Der aus der DE-PS 8 81 965 bekannte Antrieb ist dieser Anforderung nicht zuverlässig gewachsen. Beim Ausschieben der Teleskopantenne kann das gelochte Stahlband im Teles­ kopinnern, und zwar in den äußeren Teleskoprohren mit der größeren lichten Weite, knicken; da die maximale Breite des Stahlbandes durch die lichte Weite des innersten, engsten Teleskoprohres begrenzt wird, be­ sitzt das Stahlband in den äußeren Teleskoprohren mit zunehmender Ausschiebelänge zunehmend mehr Spielraum für ein Abknicken. Ein weiteres Problem liegt darin, daß metallische Organe zum Ein- und Ausschieben einer Teleskopantenne deren elektrische Kapazität verändern, weshalb sie keinen Eingang in die Praxis gefunden haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebs­ sicherheit eines Antriebs für eine Teleskopantenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu verbessern, insbesondere einen möglichst reibungsarmen Lauf der Betätigungseinrichtung zu ermöglichen und ein Abknicken des ausschiebenden Organs zu verhindern.

Die Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Durch die gewählte Form und Anordnung der Stirnflächen der Schlitze, welche mit den Zahnflanken der Zähne des Zahnrades zusammenarbeiten, wird erreicht, daß die Zähne die Schubkraft nur im Bereich der Längsmittellinie, al­ so entlang seiner neutralen Faser, auf den Draht über­ tragen, so daß dessen Knickneigung infolgedessen nur ge­ ring ist. Zugleich wird durch die Konzentration des mit den Zahnflanken zusammenarbeitenden Teils der Stirn­ flächen der Schlitze auf einen schmalen Streifen im Bereich der Längsmittellinie des Drahtes eine Gestal­ tung der Zahnflanken in der Weise erleichtert, daß wäh­ rend der gesamten Abwälzbewegung eines Zahnes auf der einen Stirnfläche eines Schlitzes die vom Zahn über­ tragene Schubkraft i. w. nur in Richtung der Längsmittel­ linie des Drahtes übertragen wird. Dies hat zur Folge, daß das Zahnrad den Draht nur mit minimaler Kraft seit­ lich auszulenken versucht, und der Draht deshalb nur mit minimaler Kraft gegen ein der Stirnseite des Zahn­ rades gegenüberliegendes Widerlager gedrückt wird; das Widerlager benötigt man in der Betätigungseinrichtung, um den Draht in Eingriff mit dem Zahnrad zu halten; das Widerlager kann ein ebenes, dem Zahnrad tangenten­ parallel gegenüberliegendes Wandstück oder ein konkaves, das Zahnrad teilweise umschließendes Wandstück sein; vorzugsweise ist das Widerlager eine zylindrische, das Zahnrad exzentrisch umgebende, mit Vorteil frei um ihre Achse drehbare Wand. Durch den Spalt zwischen Zahnrad und Widerlager vermag sich der neuartig geformte Draht mit minimaler Reibung hindurchzube­ wegen.

Ergänzt wird die günstige Wirkung der Gestalt der Schlitze durch eine günstige Querschnittsform des Drahtes. Der Drahtquerschnitt ist begrenzt durch die lichte Weite des innersten, engsten Teleskoprohres und soll zur Erzielung einer möglicht großen Biege­ steifigkeit die zur Verfügung stehende lichte Weite möglichst vollständig ausnutzen. Deshalb wird ein Draht mit rundem Querschnitt oder einem dem runden Querschnitt angenäherten Querschnitt, z. B. mit sechs- oder achteckigem Querschnitt verwendet, welcher aus Gründen der leichteren Herstellbarkeit und der Gleitfähigkeit aus einem Kunst­ stoff bestehen soll.

Besonders günstig hinsichtlich Herstellbarkeit und Funk­ tion verhält sich ein Draht, bei dem die Stirnflächen der Schlitze gemäß Anspruch 2 kreisbogenförmig ge­ staltet sind, wobei die Ansprüche 3 bis 7 die günstigsten Bemessungen für den Draht angeben.

Als Material für den Draht eignet sich besonders strang­ gepreßtes Polyformaldehyd, welches zwar kerb- und bruch­ empfindlich ist, aber eine für das Ausschieben günstige Festigkeit und in Längsrichtung verlaufende Textur aufweist. Die Schlitze werden in einen solchen Draht am besten eingefräst, wobei der Draht schritt­ weise zwischen beidseitig des Drahtes nacheinander auf diesen einwirkenden Fräswerkzeugen hindurchgeführt wird.

Die Höhe der Zähne des Zahnrades, welches mit dem Draht kämmt, soll größer sein als der halbe Durchmesser des Drahtes, damit die Zahnflanken die neutrale Faser des Drahtes erreichen können. Die Höhe der Zähne, soweit sie in die Schltze eintauchen können, soll jedoch nicht größer sein als der volle Durchmesser des Drahtes, da­ mit die Zahnköpfe nicht aus den Schlitzen vorstehen, sondern dem Draht die Anlage an seinem Widerlager er­ möglicht wird, so daß der Draht zwischen dem Zahnrad und dem Widerlager gehalten und geführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht einer Teleskopantenne mit Antrieb und

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab als Detail den Eingriff des angetriebenen Zahnrades der Betätigungseinrichtung in den geschlitzten Kunststoffdraht, welcher entlang der die Längsmittellinie des Drahtes ent­ haltenden Mittelebene der Schlitze geschnit­ ten ist.

Fig. 1 zeigt eine Teleskopantenne 1 mit einer Betätigungseinrichtung 2. Von der Teleskopantenne 1 selbst sind nur ein inneres Teleskoprohr 3 mit Antennen­ kopf 4 und ein äußeres, in einer Manschette 5 geführtes Teleskoprohr 6 gezeichnet. Von der Betätigungs­ einrichtung 2 sind nur die für das Verständnis der Er­ findung wesentlichen Teile dargestellt, nämlich ein zylindrisches Gehäuse 7 mit tangentialer Austritts­ öffnung 8 für einen geschlitzten Kunststoffdraht 9 von kreisförmigem Querschnitt, dessen vorderes Ende im inneren Teleskoprohr 3 befestigt ist und welcher mittels eines angetriebenen, exzentrisch im Gehäuse 7 angeodneten Zahnrades 10 aus dem Gehäuse 7 ausge­ schoben und wieder eingeholt werden kann.

Der Draht 9 mit schmalen, in der Längsrichtung des Drahtes 9 vorzugsweise durch parallele Flächen 11 begrenzten Schlitzen 12 versehen, welche in regelmäßigen Abständen von ungefähr a = 1,5 mm (an der Drahtoberfläche gemessen) hintereinander angeordnet sind und eine Breite von ca. 25% des Durchmessers d des Drahtes 9 besitzen. Die Längs­ mittellinie 13 des Drahtes 9 verläuft zugleich durch die Längsmittelebenen der Schlitze 12.

Die Stirnflächen 14 a und 14 b eines jeden Schlitzes 12 sind i. w. durch Zylinderflächen begrenzt, welche durch Kreisbögen 15 und 15′ mit dem Radius R er­ zeugt werden, deren Mittelpunkte M und M′ im Ab­ stand D < R beidseits von der Längsmittellinie 13 liegen, so daß die Kreisbögen 15, 15′ bzw. die durch sie erzeugten Zylinderflächen sich in der die Längsmittellinie 13 enthaltenden, im rechten Winkel zur Längsmittelebene der Schlitze 12 verlaufenden Fläche schneiden; in dieser Fläche weisen die Schlitze 12 ihre geringste Länge L auf, um sich von da an kreis­ bogenförmig bis zur Drahtoberfläche hin zu erweitern. Die gewählte Gestalt der Stirnflächen 14 a, 14 b der Schlitze 12 schafft einerseits Raum für einen be­ hinderungsfreien Ein- und Austritt der Zähne 16 des Zahnrades 10 und ermöglicht es, daß die Zahnflanken 17 die Stirnflächen 14 a bzw. 14 b praktisch nur im Bereich der Schnittkante 18 der die Stirnflächen 14 a, 14 b begrenzenden Zylinderflächen berühren. Die Schubkraft wird vom Zahnrad 10 daher praktisch nur entlang der neutralen Faser des Drahtes 12 auf diesen übertragen, wobei das einschränkende Wort "praktisch" deshalb gebraucht wird, weil sich die Schnittkante 18 durch Gebrauch natürlich abnutzen und dadurch abrunden oder verbreitern wird.

Die Zahnflankenform und der Radius des Zahnrades 10 sind derart auf die Form und Anordnung der Schlitze 12 im Draht 9 abgestimmt, daß während der gesamten Abwälzbewegung der Zahnflanken 17 auf den Schnitt­ kanten 18 die Übertragung der Schubkraft i. w. in Richtung des Verlaufs der neutralen Faser des Drahtes 9 erfolgt.

Die Knickneigung des Drahtes 9 kann durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen äußerst klein gehalten werden.

Der Draht 9 wird im Gehäuse 7 in einem nahe der Aus­ trittsöffnung 8 gelegenen Arbeitsspalt zwischen dem Zahnrad 10 und der Innenwand des Gehäuses 7, welche im Bereich des Arbeitsspaltes ebenflächig mit tangen­ tialer, in die Austrittsöffnung 8 führender Richtung ausgebildet ist, gehalten und geführt. Die Höhe h der Zähne 16 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser d des Drahtes 9, so daß bei der gewählten Anordnung im Arbeitsspalt mit einerseits an der Innenwand des Gehäuses 7 anliegendem und andererseits bis zum Fußkreis 19 reichenden Draht 9 die Zähne 16 die Gehäuseinnenwand gerade noch nicht berühren. Das zylindrische Gehäuse 7 kann um seine Achse drehbar angeordnet sein.

Claims (9)

1. Antrieb für eine Teleskopantenne mit Betätigungs­ einrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem im Teleskopinnern verlaufenden, langgestreckten, biegsamen Organ, welches in Längsrichtung in regelmäßigen Ab­ ständen hintereinander Löcher aufweist, in welche die Zähne eines angetriebenen Zahnrades eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Organ ein im Querschnitt runder oder näherungsweise runder Draht (9) aus Kunst­ stoff ist, dessen Löcher (12) Schlitze sind, welche den Draht (9) in einer seine Längsmittellinie (13) ent­ haltenden Ebene durchsetzen und deren in Richtung parallel zu seiner Längsmittellinie (13) gemessene lichte Weite in der Längsmittellinie (13) ihren geringsten Wert (L) aufweist und von der Längsmittellinie (13) zur Drahtoberfläche hin zunimmt.

2. Antrieb für eine Teleskopantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (12) in der die Längsmittellinie (13) des Drahtes (9) enthaltenden Mittelebene der Schlitze (12) und in den dazu parallelen, innerhalb der Schlitzbreite liegenden Ebenen jeweils durch zwei Kreisbögen (15, 15′) begrenzt sind, die sich jeweils auf einer zur Längsmittellinie (13) parallelen Linie schneiden und deren Mittelpunkte (M, M′) in diesen Ebenen beidseits der Längsmittellinie (13) in einem Abstand (D) von dieser liegen, der kleiner ist als der Radius (R) des zugehörigen Kreisbogens (15, 15′).

3. Antrieb für eine Teleskopantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Radien (R) der beiden Kreisbögen (15, 15′) und die Abstände (D) ihrer Mittelpunkte (M, M′) von der Längsmittellinie (13) gleich groß sind.

4. Antrieb für eine Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Kreisbogenradius (R) zum Ab­ stand (D) des Kreisbogenmittelpunktes (M, M′) von der Längsmittellinie (13) zwischen 1,1 : 1 und 1,3 : 1, vor­ zugsweise bei 1,14 : 1 liegt.

5. Antrieb für eine Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Breite der Schlitze (12) zwischen 20% und 40% vorzugsweise ca. 25% des Durchmessers (d) des Kunststoffdrahtes (9) beträgt.

6. Antrieb für eine Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R) des Kreisbogens (15, 15′) das 1,0fache bis 1,5fache, vorzugsweise ca. das 1,15-1,20fache, des Durchmessers (d) des Kunststoffdrahtes (9) beträgt.

7. Antrieb für eine Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der entlang der Oberfläche des Drahtes (9) ge­ messene Abstand (a) aufeinanderfolgender Schlitze (12) wenigstens 1 mm, vorzugsweise ca. 1,5 mm beträgt.

8. Antrieb für eine Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (9) aus stranggepreßtem Polyformal­ dehyd besteht.

9. Antrieb für eine Teleskopantenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) der Zähne (16) des Zahnrades (10) größer ist als der halbe Durchmesser (d) des Drahtes (9) und höchstens dem vollen Durchmesser (d) des Drahtes (9) gleich ist.